Đang tải... (xem toàn văn)
Thực hiện Lê Anh Duy Tăng Mộng Điệp GVHDGVHD PGS TS Trần Công Khanh PGS TS Trần Công Khanh SVTH SVTH Lê Anh DuyLê Anh Duy Tăng Mộng Điệp Tăng Mộng Điệp SEMINARSEMINAR CÔNG NGHỆ TỔNG HỢP HỮU CƠ – HÓA D[.]
SEMINAR CƠNG NGHỆ TỔNG HỢP HỮU CƠ – HĨA DẦU (SORBEX, MOLEX, OLEX, PAREX,…) GVHD SVTH : PGS.TS Trần Công Khanh : Lê Anh Duy Tăng Mộng Điệp I - Công nghệ Sorbex 1.Giới thiệu Công nghệ sorbex phát minh UOP (Universal Oil Products) vào năm 1960 Thuật ngữ Sorbex dùng để hệ thống q trình mơ luồng xúc tác chuyển động chất hấp phụ với ngược dòng liên tục chất lỏng cấp qua lớp chất hấp phụ Phương pháp cho phép thu hồi đồng phân hóa học với độ tinh khiết cao mà phương pháp khác khó thực Vì cấu tử có nhiệt độ sơi xấp xỉ nên khó tách triệt để chưng cất thơng thường 2 Tìm hiểu cơng nghệ sorbex Giả sử dòng vào hỗn hợp gồm cấu tử A + B Cấu tử A hấp phụ chọn lọc chất hấp phụ Chất hấp phụ rắn sử dụng Zeolit Các thành phần chất lỏng có điểm sơi khác xa nhau, điều đảm bảo cho trình chưng cất phân đoạn tách cấu tử I : hấp phụ A; II : giải hấp phụ chất B; III : giải hấp phụ chất A, IV : khu vực cô lập Sơ đồ hệ thống mô tả Khu vực I (Hấp phụ A) Dịng ngun liệu (A+B) vào xuống dươí , ngược dòng với dòng chất hấp phụ rắn từ lên + Cấu tử A bị hấp phụ lỗ trống (các mao quản) chất hấp phụ + Đồng thời cấu tử D lỗ trống nhường chỗ cho A Khu vực II (giải hấp phụ B) Thành phần vào đáy khu vực II chứa lượng lớn cấu tử A (có lỗ trống chất hấp phụ), mặt khác lỗ trống chứa lượng lớn cấu tử B.(nguyên nhân dòng pha chiết từ khu I lên tiếp xúc với dòng nguyên liệu cấp vào) Dòng chất lỏng vào khu II chứa A D, khơng có B Khu vực II Vì gradient nồng độ, cấu tử B khỏi lỗ trống, ưu tiên hấp phụ A D chất hấp phụ, lên qua khu II Do đỉnh khu II, lỗ trống chất hấp phụ chứa A D Khu vực III (giải hấp phụ A) Chất hấp phụ vào đáy khu III mang A D Chất lỏng vào đỉnh khu III thành phần D nguyên chất chênh lệch nồng độ( D >> A) nên cấu tử A lỗ trống dần nhường chỗ cho cấu tử D Chất lỏng lại đáy khu III bao gồm A D Một phần tháo theo pha chiết, phần tiếp tục xuống khu II Khu vực IV (tách rời,cô lập) Đây nơi thành phần dòng khu I tách từ phần chiết khu III Tại đỉnh khu III lỗ trống chất hấp phụ chứa hoàn toàn D Thành phần vào đỉnh (IV) B D Bằng cách điều chỉnh tốc độ dòng chảy khu IV ( điều chỉnh bơm), ngăn chặn thành phần dịng B vào khu III tránh nhiễm bẩn pha trích Tuy nhiên: Trong thực tế khó di chuyển lớp chất hấp phụ bền vững (chất hấp phụ rắn) Trong công nghệ sorbex, có ngược dịng dịng chất lỏng chất hấp phụ khơng có chuyển động vật lý chất rắn Do vậy, thay sử dụng chất hấp phụ rắn chuyển động , công nghệ sorbex cải tiến UOP sử dụng chất hấp phụ rắn, tĩnh việc phân phối chất lỏng lớp chất hấp phụ thực van quay Công nghệ sorbex mơ luồng ngược dịng việc thay đổi theo chu kỳ vị trí chất lỏng bơm vào lấy dọc theo lớp cố định chất hấp phụ rắn Trong công nghệ SORBEX - hấp phụ nhả liên tục lớp chất hấp phụ tĩnh nhờ thay đổi dòng chảy van quay Trong cơng nghệ sorbex, hiệu (năng suất) tồn trình thực chất thực phận: +) van quay (để phân phối chất lỏng) +) bơm (để tuần hoàn chất lỏng xuyên qua lớp chất hấp phụ) 3 sơ đồ công nghệ sobex UOP c a b d e a: tháp hấp phụ b: van quay d: tháp xử lý pha trích d: tháp xử lý rafinat e: bơm tuần hoàn Trong cơng nghệ sorbex, có dịng phân phối đến buồng hấp phụ van quay: 1.Feed in – dòng cấp hỗn hợp nguyên liệu 2.Extract out – dòng chất bị hấp phụ nhả 3.Raffinate out – dịng chất khơng bị hấp phụ 4.Desorbent in – tái chế chất hấp phụ cất phân đoạn Quá trình hấp phụ nhả hấp phụ xảy tháp tiết kiệm chi phí đầu tư cơng nghệ Nhờ có van quay, cấu tạo thiết bị đơn giản hóa, giá thành giảm đảm bảo độ tin cậy 4.Các công nghệ tương tự CN Parex: tách p-xylen khỏi hợp chất thơm đồng phân C8 CN Olex: CN Molex: tách n-parafin khỏi iso cyclic parafin CN Ebex: tách olefin khỏi parafin tách etyl-benzene khỏi hốn hợp đồng phân C8 CN Cresex: tách p,m-crezol khỏi đồng phân crezol khác CN Cymex: tách p,m-cymene khỏi đồng phân cymene khác CN Sarex: CN MX Sorbex: tách m-xylen từ hỗn hợp C8 tách fructose từ hỗn hợp đường Công nghệ MX Sorbex UOP II - Công nghệ MOLEX (1964) Nguyên lý: Công nghệ Molex phương pháp tách hấp phụ pha lỏng n- parafin khỏi isoparafin xycloparafin sở công nghệ tách sorbex với chất hấp phụ Zeolit Điều kiện công nghệ: (*) pha: Thường tiến hành pha lỏng đẳng nhiệt Khi trình xử lý nguyên liệu nặng khoảng rộng dễ dàng Vì với trình tiến hành pha hơi: ++) trình hấp phụ: tỏa Q q trình nhả hấp phụ: thu Q Do đó, để q trình đạt hiệu phải có thêm thiết bị trao đổi nhiệt áp suất chu trình hấp phụ - nhả hấp phụ ++) tạo cốc bám lớp hấp phụ Do phải tiến hành xử lý cốc (*) Chất hấp phụ rắn: Zeolit 5A , trạng thái tĩnh ... fructose từ hỗn hợp đường Công nghệ MX Sorbex UOP II - Công nghệ MOLEX (1964) Nguyên lý: Công nghệ Molex phương pháp tách hấp phụ pha lỏng n- parafin khỏi isoparafin xycloparafin sở công nghệ tách... tuần hồn Trong cơng nghệ sorbex, có dịng phân phối đến buồng hấp phụ van quay: 1.Feed in – dòng cấp hỗn hợp nguyên liệu 2.Extract out – dòng chất bị hấp phụ nhả 3.Raffinate out – dịng chất khơng... phụ rắn) Trong cơng nghệ sorbex, có ngược dịng dịng chất lỏng chất hấp phụ khơng có chuyển động vật lý chất rắn Do vậy, thay sử dụng chất hấp phụ rắn chuyển động , công nghệ sorbex cải tiến